Распределительные устройства. Электрическое регулирование. Защитная автоматика. Грозозащита

Книга является третьей частью авторского издания под общим титульным названием «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее в издательстве «Додэка-XXI» вышли в свет две книги из данной серии: «Выпуск 1» (2010 г.) и «Выпуск 2» (2011 г.). Новая книга «Выпуск 3» служит их логическим продолжением и дополнением. В ней содержатся электрические схемы сопряжения микроконтроллеров с внешними устройствами. Основной упор, в отличие от аналогичных по тематике изданий, делается на рассмотрение небольших, конструктивно завершённых, схемных узлов. В книге освещается работа базовых микроконтроллерных подсистем, в частности ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, программирования. Уделяется должное внимание популярным интерфейсам: USB, SPI, RS-485, I2C, 1-Wire. Приводятся схемы электрической «обвязки» для популярных плат Arduino, которые тоже содержат микроконтроллеры. Книгу можно считать справочником типовых решений, поскольку все электрические схемы систематизированы по разделам и снабжены краткими пояснениями о назначении элементов. Ссылки на дополнительные материалы и литературу даны в конце каждого из разделов. В общей сумме в трёх книгах «Выпуск 1...3» насчитывается около 3000 схем. В книге содержится мини-курс, посвящённый компьютерному моделированию. Приводится методика анализа небольших узлов, подключаемых к выводам микроконтроллеров. С помощью моделирования можно заранее спрогнозировать результат работы устройства без паяльника и без макетирования «в железе».

Книга является третьей частью авторского издания под общим титульным названием «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее в издательстве «Додэка-XXI» вышли в свет две книги из данной серии: «Выпуск 1» (2010 г.) и «Выпуск 2» (2011 г.). Новая книга «Выпуск 3» служит их логическим продолжением и дополнением. В ней содержатся электрические схемы сопряжения микроконтроллеров с внешними устройствами. Основной упор, в отличие от аналогичных по тематике изданий, делается на рассмотрение небольших, конструктивно завершённых, схемных узлов. В книге освещается работа базовых микроконтроллерных подсистем, в частности ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, программирования. Уделяется должное внимание популярным интерфейсам: USB, SPI, RS-485, I2C, 1-Wire. Приводятся схемы электрической «обвязки» для популярных плат Arduino, которые тоже содержат микроконтроллеры. Книгу можно считать справочником типовых решений, поскольку все электрические схемы систематизированы по разделам и снабжены краткими пояснениями о назначении элементов. Ссылки на дополнительные материалы и литературу даны в конце каждого из разделов. В общей сумме в трёх книгах «Выпуск 1...3» насчитывается около 3000 схем. В книге содержится мини-курс, посвящённый компьютерному моделированию. Приводится методика анализа небольших узлов, подключаемых к выводам микроконтроллеров. С помощью моделирования можно заранее спрогнозировать результат работы устройства без паяльника и без макетирования «в железе».

Методические указания содержат примеры составления моделей электропривода постоянного тока с релейным управлением пуска и торможения, выполненные в программном пакете Matlab Simulink, результаты моделирования, а также примеры краткого анализа полученных результатов. Особое внимание уделено моделированию с использованием пакета расширения SimPowerSystems.

Семейство микроконтроллеров LPC2000 компании Philips — первый представитель нового поколения микроконтроллеров, построенных на базе 16/32-битного RISC-процессора ARM7 TDMI. Эта книга — введение в архитектуру процессора ARM7 TDMI и микроконтроллеров семейства LPC2000. Она основана на материалах однодневных семинаров, которые проводятся для профессиональных инженеров, заинтересованных в быстром изучении микроконтроллеров семейства LPC2000. В ней рассматриваются следующие вопросы: введение в процессор ARM7, средства разработки программного обеспечения, системная архитектура LPC2000, периферийные устройства LPC2000. Кроме того, в книгу включено полное учебное пособие, где на практических примерах закрепляются вопросы, изложенные в основном тексте. Изучая теоретический материал и выполняя сопутствующие упражнения, вы быстро освоите процессор ARM7 и микроконтроллеры семейства LPC2000. На сайте издательства www.dmkpress.com имеются ознакомительные версии популярной интегральной среды разработки ?VISION и компилятора Си от компании Keil Elektronik, а также исходный код для всех упражнений как в версии для компилятора Keil, так и в версии для компилятора GCC. Кроме того там содержатся руководства пользователя по ядру ARM7, микроконтроллерам семейства LPC2000, различные спецификации и другие материалы.

В учебном пособии рассматриваются общие требования электробезопасности, технические средства защиты от воздействия электрического тока, организационные мероприятия по безопасности работ в действующих электроустановках.

Книга посвящена программированию встраиваемых систем с применением микроконтроллеров. Материал книги сгруппирован в соответствии со стандартными этапами разработки любого программного обеспечения: анализом требований, проектированием, кодированием, отладкой и тестированием. Издание проиллюстрировано примерами на С и анализом получаемого в результате компиляции машинного кода для двух популярных семейств микроконтроллеров Microchip: PIC18 (8 бит) и PIC24 (16 бит). Однако рассмотренные подходы и приемы могут быть использованы при программировании микроконтроллеров других производителей.

Первая в отечественной литературе книга, написанная на доступном вплоть до начинающих уровне, охватывающая абсолютно все аспекты использования микроконтроллеров. На примере ставшего «де-факто» промышленным стандартом микроконтроллерного семейства х51 рассмотрены внутреннее устройство микроконтроллера, его система команд, схемы его сопряжения с периферийными устройствами и программы, осуществляющие это сопряжение, техника написания и трансляции ассемблера программ, анализ сообщений компилятора об ошибках, техника занесения программы в микроконтроллер и последующей отладки занесенных программ. Рассмотрен ряд полезных программ (многобайтного умножения, деления, преобразования из одного представления в другое и т. д.). Отдельно даны примеры полностью законченных разработок. Приведено большое количество обзорных и справочных материалов, охватывающих практически все микроконтроллеры, программно и аппаратно совместимые с семейством х51, существующие на момент выпуска книги.

Первая в отечественной литературе книга, написанная на доступном вплоть до начинающих уровне, охватывающая абсолютно все аспекты использования микроконтроллеров. На примере ставшего «де-факто» промышленным стандартом микроконтроллерного семейства х51 рассмотрены внутреннее устройство микроконтроллера, его система команд, схемы его сопряжения с периферийными устройствами и программы, осуществляющие это сопряжение, техника написания и трансляции ассемблера программ, анализ сообщений компилятора об ошибках, техника занесения программы в микроконтроллер и последующей отладки занесенных программ. Рассмотрен ряд полезных программ (многобайтного умножения, деления, преобразования из одного представления в другое и т. д.). Отдельно даны примеры полностью законченных разработок. Приведено большое количество обзорных и справочных материалов, охватывающих практически все микроконтроллеры, программно и аппаратно совместимые с семейством х51, существующие на момент выпуска книги.

Книга дополняет и развивает схемотехнические идеи, изложенные в аналогичных по названию авторских сборниках под общим заголовком «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее вышли в свет книги: «Выпуск 1» (2010 г.), «Выпуск 2» (2011 г.), «Выпуск 3» (2016 г.). Новая книга «Выпуск 4» отличается профессиональной направленностью, поскольку в ней анализируются технические решения, применяемые фирмами в реальных конструкциях, прошедших проверку практикой. За основу взяты так называемые отладочные платы, входящие в обязательный инструментарий современных разработчиков аппаратуры. Платы позволяют оценить потенциальные возможности разных микроконтроллерных семейств. Пользователь точно знает, что схемотехнических «сюрпризов» в отладочной плате нет, и она будет устойчиво функционировать в широком диапазоне температур, нагрузок и питающих напряжений. Это способствует тому, что специалист может полностью сосредоточиться на отработке программного обеспечения. Если внимательно присмотреться, то в отладочных платах присутствуют все элементы микроконтроллерных подсистем: ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, интерфейсов, программирования. Системный уровень позволяет рассматривать схемы через призму небольших, но функционально завершённых узлов. Все электрические схемы, как и в прежних книгах цикла, систематизируются по разделам и снабжаются краткими пояснениями о назначении элементов. Из новинок — дополнительный раздел, посвящённый конструктивным особенностям и топологии размещения радиоэлементов на печатных платах. Используемые конструктивные идеи взяты из реальных отладочных плат, что может в дальнейшем пригодиться при разработке своей собственной аппаратуры. Общее число рисунков в книге достигает 1000, что хорошо согласуется с её названием.

Книга представляет собой введение в архитектуру процессора ARM7 TDMI и микроконтроллеров семейств LPC2300 и LPC2400 компании NXP. В ней рассматриваются следующие вопросы: введение в ядро ARM7, средства разработки программного обеспечения, системная архитектура и периферийные устройства микроконтроллеров LPC2300/2400. Кроме того, в книгу включено полное учебное пособие, где на практических примерах закрепляются вопросы, изложенные в основном тексте. Изучая теоретический материал и выполняя сопутствующие упражнения, вы быстро освоите ядро ARM7 и микроконтроллеры семейств LPC2300/2400. На компакт-диске, прилагаемом к книге, имеются справочные материалы и руководства пользователя по микроконтроллерам семейств LPC2300 и LPC2400, исходные коды всех упражнений и другие полезные материалы.

Книга представляет собой введение в архитектуру процессора ARM7 TDMI и микроконтроллеров семейств LPC2300 и LPC2400 компании NXP. В ней рассматриваются следующие вопросы: введение в ядро ARM7, средства разработки программного обеспечения, системная архитектура и периферийные устройства микроконтроллеров LPC2300/2400. Кроме того, в книгу включено полное учебное пособие, где на практических примерах закрепляются вопросы, изложенные в основном тексте. Изучая теоретический материал и выполняя сопутствующие упражнения, вы быстро освоите ядро ARM7 и микроконтроллеры семейств LPC2300/2400. На компакт-диске, прилагаемом к книге, имеются справочные материалы и руководства пользователя по микроконтроллерам семейств LPC2300 и LPC2400, исходные коды всех упражнений и другие полезные материалы.

Рассмотрены особенности конструкции, передаточные функции и частотные характеристики трансформаторов тока и дифференцирующих измерительных преобразователей тока: катушек Роговского и трансреакторов, применение которых в устройствах для измерения переменных токов, а также для защиты и управления электротехническими комплексами, обеспечивает значительное сокращение массы, повышение точности и быстродействия. Основное внимание уделено инженерным методам расчёта параметров как предлагаемых конструкций катушек Роговского и трансреакторов, так и разработанных авторами устройств для восстановления формы тока (аналоговых и цифровых интегрирующих фильтров), для дифференциальной защиты и защиты электрооборудования от работы в несимметричных режимах. Приводятся примеры таких расчётов и результаты моделирования устройств защиты с помощью программы Micro-Cap.

Монография посвящена исследованиям термофлуктуационных процессов для решения задач диагностики и прогнозирования остаточного ресурса изоляционных материалов на основе неразрушающего температурного метода. Рассматриваются вопросы создания диагностики и прогнозирования термофлуктуационных процессов изоляционных материалов силовых кабельных линий (СКЛ) на основе таких методов искусственного интеллекта, как нейронные сети. Разработана нейросеть для определения температурного режима токоведущей жилы силового кабеля и проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных характеристик.

В учебнике представлены основы теории построения измерительных органов устройств релейной защиты и автоматики на базе элементов аналоговой электроники: полупроводниковых приборов, операционных усилителей и схем на их основе. Рассмотрены принципы построения аналоговых активных и пассивных фильтров для выделения основной и высших гармоник электрических сигналов; представлены схемы фильтров симметричных составляющих токов и напряжений. Рассмотрены способы построения дистанционных аналоговых реле и определение параметров схемы для получения заданных характеристик срабатывания в комплексной плоскости. Рассмотрены принципы функционирования серийных аналоговых реле, выпускаемых отечественной промышленностью, таких как РСТ-13, РСН-16 и др. Отдельный раздел посвящен вопросам проектирования нетиповых аналоговых реле, выполняющих заданные функции защиты и автоматики.

Монография посвящена вопросам прогнозирования электрических нагрузок ЭЭС с использованием аппарата искусственных нейронных сетей. Предложена математическая нейросетевая модель прогнозирования ожидаемых объемов потребления электроэнергии потребителем, отличающаяся возможностью работы с аддитивным потребителем активной и реактивной электроэнергии. Предложена нейросетевая система прогнозирования активной и реактивной электроэнергии.

В данном пособии рассматриваются позисторы на основе полупроводникового поликристаллического титаната бария (BaTiO3), в котором эффект ПТКС выражен наиболее ярко.

Данное издание представляет собой практическое руководство, с помощью которого вы сможете изучить, а впоследствии и использовать микроконтроллеры AVR компании Atmel. Неважно, студент ли вы, собирающийся использовать микроконтроллер AVR в своем проекте или же опытный разработчик встраиваемых систем, впервые столкнувшийся с AVR, — если вам нужно быстро разобраться в этих популярных микроконтроллерах, то эта книга для вас. Для демонстрации различных возможностей AVR Джон Мортон использует простые устройства и программы. В отличие от книг, в которых излагается голая теория либо просто воспроизводится фирменная техническая документация, такой подход (обучение в процессе использования) предлагает быстрое и интуитивное изучение возможностей микроконтроллеров AVR. В общей сложности, в книге рассмотрены 16 проектов, охватывающих все наиболее популярные микроконтроллеры AVR, включая модели семейства Tiny.

Данное издание представляет собой практическое руководство, с помощью которого вы сможете изучить, а впоследствии и использовать микроконтроллеры AVR компании Atmel. Неважно, студент ли вы, собирающийся использовать микроконтроллер AVR в своем проекте или же опытный разработчик встраиваемых систем, впервые столкнувшийся с AVR, — если вам нужно быстро разобраться в этих популярных микроконтроллерах, то эта книга для вас. Для демонстрации различных возможностей AVR Джон Мортон использует простые устройства и программы. В отличие от книг, в которых излагается голая теория либо просто воспроизводится фирменная техническая документация, такой подход (обучение в процессе использования) предлагает быстрое и интуитивное изучение возможностей микроконтроллеров AVR. В общей сложности, в книге рассмотрены 16 проектов, охватывающих все наиболее популярные микроконтроллеры AVR, включая модели семейства Tiny.

Представлена схема процесса проектирования изделий электронной аппаратуры, проанализированы основные этапы и задачи проектирования аппаратуры на каждом иерархическом уровне. Рассмотрены методы формализации задач при автоматизированном проектировании электронной аппаратуры. Даны основные понятия и определения из теории графов, приведены методы формального описания электрических принципиальных схем. Представлены структура домашнего задания по теме «Автоматизация проектирования электронной аппаратуры» и контрольный пример.

Настоящая книга посвящена однокристальным микроконтроллерам со сверхнизким потреблением семейства MSP430x2xx компании Texas Instruments. Данное руководство представляет собой перевод документа «MSP430x2xx Family User's Guide». В руководстве подробно рассмотрена архитектура ЦПУ MSP430 и MSP430x, описаны система команд и поддерживаемые режимы адресации. Помимо этого, в книге детально описываются различные периферийные модули, реализованные в микроконтроллерах семейства: таймеры, порты ввода/вывода, модули АЦП и ЦАП, модули последовательных интерфейсов USI/USCI и прочие, а также аналоговые модули, такие как модуль операционного усилителя и модуль аналогового компаратора.

Настоящая книга посвящена однокристальным микроконтроллерам со сверхнизким потреблением семейства MSP430x2xx компании Texas Instruments. Данное руководство представляет собой перевод документа «MSP430x2xx Family User's Guide». В руководстве подробно рассмотрена архитектура ЦПУ MSP430 и MSP430x, описаны система команд и поддерживаемые режимы адресации. Помимо этого, в книге детально описываются различные периферийные модули, реализованные в микроконтроллерах семейства: таймеры, порты ввода/вывода, модули АЦП и ЦАП, модули последовательных интерфейсов USI/USCI и прочие, а также аналоговые модули, такие как модуль операционного усилителя и модуль аналогового компаратора.

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС ВО, ОП и рабочей программой, включает восемь лабораторных работ, содержащие краткие теоретические сведения по темам работ, задания по их выполнению, планы составления отчёта, контрольные вопросы по теме, рекомендуемую литературу.

Пособие содержит основные сведения по электромагнитной совместимости различных электротехнических устройств, включая вопросы опасных и мешающих влияний электрифицированных железных дорог на смежные линии. Описаны нормативы и методы расчета наводимых напряжений, а также способы защиты от опасных и мешающих влияний.

Представлена эволюция развития семейств мощных ключевых приборов. Приведены базовые структуры полупроводниковых ключей, их характеристики, методы управления и защиты. Рассмотрены особенности их применения в устройствах энергетической электроники. Исправлены опечатки и неточности, обнаруженные в первом издании книги. Существенно переработан раздел 7.1, представляющий самые современные достижения в области разработок силовых ключей. В книгу включен также материал по созданию перспективных ключевых приборов на основе карбида кремния. Внесены соответствующие изменения и в приложения к книге, представляющие справочные данные по силовым ключам.

Представлена эволюция развития семейств мощных ключевых приборов. Приведены базовые структуры полупроводниковых ключей, их характеристики, методы управления и защиты. Рассмотрены особенности их применения в устройствах энергетической электроники. Исправлены опечатки и неточности, обнаруженные в первом издании книги. Существенно переработан раздел 7.1, представляющий самые современные достижения в области разработок силовых ключей. В книгу включен также материал по созданию перспективных ключевых приборов на основе карбида кремния. Внесены соответствующие изменения и в приложения к книге, представляющие справочные данные по силовым ключам.